40米架桥机计算书

40米架桥机计算书

1、架桥机概况

架桥机由主梁总装、前支腿总装、中托总装、后托总装、提升小车总装、后支腿总装、液压系统及电控部分组成，可完成架桥机的过孔，架梁功能，架桥机的高度可由安装于前支腿、后托的液压系统调节，整个架桥机的所有功能可由电控系统控制完成。

2、架桥机的结构计算

2.1、架桥机主梁的承载力计算

计算架桥机主梁承载力，要分别考虑架桥机的三个情况。

a过孔

过孔时计算主梁上、下弦的强度，此工况，梁中的弯矩，可能是主梁所承担的最大弯矩，所以校核此状态时可计算主梁的强度。

b架中梁

此工况时，前提升小车位于主梁41米的跨中，弯矩可能出现最大值

c架边梁

当提升小车偏移架桥机主梁一侧时，此侧主梁中的剪力最大，所以应校核主梁腹杆的强度及稳定性。

2.1.1主梁上下弦杆的强度计算

2.1.1.1过孔时，当架桥机前支腿达到前桥台，尚未支撑时悬臂端根部的最大弯矩（如图）

M

=717t·m

m ax

架中梁时，当提升小车位于主梁41米的跨中时，梁中的最大弯矩(如图)

=477t·m

M

m ax

此较两处的弯矩可知过孔时的弯矩是主梁承受的最大弯矩，也是控制弯矩，按此弯矩来校核主梁上、下弦的强度

=717t·m

M

m ax

主梁截面如图：

上弦是两根工字钢32b，中间加焊

10mm芯板。

下弦是四根槽钢25a，中间加焊8mm

芯板。

截面几何参数如表所示：

主梁的正应力:

/W X=717×104/46812866.6441×10-9

σmax=M

m ax

=153MPa＜［σ］=170Mpa

主梁上、下弦采用Q235B钢材其许用应力为170Mpa

所以过孔时主梁是安全的。

2.1.1.2架中梁时，主梁的最不利位置在跨中,

梁中的最大弯矩

=477t·m

M

m ax

主梁的正应力:

/W X=477×104/46812866.6441×10-9

σmax=M

m ax

=102MPa＜［σ］=170Mpa

主梁上、下弦采用Q235B钢材其许用应力为170Mpa

工作应力小于Q235B的许用应力，满足强度条件，所以架中梁时，弦杆是安全的。

2.1.2 弦杆的接头销板及销轴的强度计算

2.1.2.1考虑销板及销轴的重要性，将销板放在最不利的位置。

设销板位于过孔时的悬臂端的根部，尺寸如图所示，材质Q235。

销板、销轴所承受的最大轴力为

N max=285t

销轴材质为45#钢，销轴的工作直径φ50mm，销轴的布置如图所示。

2.1.2.2上弦单块销板的轴力为：N max上= N max /4=71.25t

上弦单块销板的面积为

A上=8136x10-6m2

销板的工作应力为

σ销板上= N max上/A上=71.25×104/8136x10-6=87.57Mpa<［σ］=170Mpa 上弦销板满足抗拉强度。

2.1.2.3下弦单块销板的轴力为：N max下= N max/4=71.25t

下弦单块销板的面积为

A下=6600x10-6m2

销板的工作应力为

σ销板下= N max下/A下=71.25×104/6600x10-6=108<［σ］=170Mpa

下弦销板满足抗拉强度。

2.1.2.4上弦单根销轴所承担的剪力为

F上=285t/3=95t

销轴中的工作剪力为

τ= （F上/8×104）/（3.14/4×502×10-6）=60.5Mpa<［τ］=110Mpa 45#钢许用剪应力［τ］=110Mpa，上弦销轴满足抗剪强度条件.

2.1.2.5下弦单根销轴所承担的剪力为

F上=285t/6=47.5t

销轴中的工作剪力为

τ=（F下/4×104）/（3.14/4×502×10-6）=60.5Mpa<［τ］=110Mpa 45#钢许用剪应力［τ］=110Mpa，上弦销轴满足抗剪强度条件.

2.1.3腹杆的强度计算

架边梁时，提升小车不位于架桥机的中心，而是偏移架桥机主梁的一侧，此侧主梁承担的剪力最大，而剪力是由腹杆承担的，设计腹杆时，将它放在最不利位置。

取卷扬小车偏移一侧的主梁为研究对象，由平衡方程可求解，前支及中托处的反力

N中=110t

N 前=95t

主梁中的最大剪力发生在中托附近及前支附近，所以腹杆选用12#槽钢对扣，在中托附近及前支附近加强，打花撑旨在增加抗剪面积。 主梁中的最大剪力为N 中=110t 腹杆所受的轴力可根据平衡方程求出， F 腹杆=115t

此轴力由八根12#槽钢承担， 腹杆的截面面积为 A 腹杆=15.366×8 cm 2 腹杆的工作应力为

σ腹杆=腹杆腹杆A F =4

4

10

8366.1510115-⨯⨯⨯=93.55Mpa<[σ]=170 Mpa 腹杆满足强度条件。 2.1.4主梁的刚度计算

f c =pl 3/48EI x =32×41003/48×2100×6249466,1818 =3.5cm<[4100/600]=3.83cm 主梁的刚度满足要求。 2.1.5结论

经上面对主梁弦杆、销板、销轴及腹杆的强度、刚度及稳定分析，可知，架桥机主梁可安全承载，主梁是安全的。 2.2 前支、中托部分的强度计算 2.2.1前支腿的强度计算